Kể chuyện về kim loại

Kể chuyện về kim loại X.I. Venetxki Tạo Ebook: Nguyễn Kim Vỹ Nguồn truyện: vnthuquan.net X.I. Venetxki Kể chuyện về kim loại Chào mừng các bạn đón đọc đầu sách từ dự án sách cho thiết bị di động Nguồn: http://vnthuquan.net/ Tạo ebook: Nguyễn Kim Vỹ. MỤC LỤC Giới thiệu Lời tựa của nhà xuất bản Mir Li Be Mg Al Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Zr Nb Mo Kể chuyện về kim loại X.I. Venetxki Tạo Ebook: Nguyễn Kim Vỹ Nguồn truyện: vnthuquan.net Ag Sn Ta W Pt An Hg Pb U X.I. Venetxki Kể chuyện về kim loại dịch giả: Lê Mạnh Chiến Giới thiệu Tác giả của cuốn sách này là X.I. Venetxki. Qua mỗi chƣơng, với vô số các mẩu chuyện lý thú, và gần gũi với thực tế, tác giả kể cho chúng ta nghe bằng cách nào ngƣời ta tìm ra các kim loại, đã kỳ công tinh chế chúng ra sao, con đƣờng mà mỗi kim loại xâm nhập vào đời sống, sự đổi ngôi của chúng, cũng nhƣ những đặc tính hữu ích và mới mẻ của chúng dƣới vỏ ngoài của các hiện tƣợng kỳ lạ, huyền bí. Dẫn dắt qua các câu chuyện, X.I. Venetxki đã biến một trong lĩnh vực khô khan "khó nuốt" nhất thành một đề tài cuốn hút, dễ nhớ mà không hề dùng tới những mô hình hay công thức phức tạp có nguy cơ khiến bạn đọc rối trí. Và khi đóng trang sách lại, bạn đọc còn nhớ câu chuyện về bà chủ trọ keo kiệt với những miếng thịt ôi đã bị liti vạch mặt ra sao, hay những vị khách ức đến phát khóc trong bữa tiệc của hoàng đế Pháp Napoleon III, vì không đƣợc dùng loại thìa nhôm sang trọng, thì ấy là X.I. Venetxki đã thành công. Kể chuyện về kim loại dẫu đƣợc viết ra cách đây hơn một thập kỷ, nhƣng nội dung của nó vẫn còn nguyên giá trị thực tiễn và mới mẻ cho đến tận ngày nay. Bản tiếng Việt mà chúng tôi giới thiệu sau đây đƣợc dịch bởi Lê Mạnh Chiến, Nhà xuất bản Khoa Kể chuyện về kim loại X.I. Venetxki Tạo Ebook: Nguyễn Kim Vỹ Nguồn truyện: vnthuquan.net học và Kỹ thuật Hà Nội, và Nhà xuất bản Mir, 1989. Trong sách, các tên riêng và địa danh đƣợc phiên âm ra tiếng Việt (nhƣng lần dùng đầu tiên đƣợc viết bằng tiếng Anh), vì thế, chúng tôi giữ nguyên cách phiên âm này. X.I. Venetxki Kể chuyện về kim loại dịch giả: Lê Mạnh Chiến Lời tựa của nhà xuất bản Mir Kể từ ngày thời kỳ đồ đá chuyển giao lại quyền hành của mình sang cho thời đại đồ đồng, các kim loại đã phục vụ con ngƣời một cách trung thành, giúp con ngƣời xây dựng và sáng tạo, khắc phục thiên tai, khám phá các bí mật của thiên nhiên, chế tác ra các cơ cấu và máy móc tuyệt diệu. Gheor Agricôla (Georg Agricola) - nhà tƣ tƣởng ngƣời Đức ở thế kỷ XVI, tác giả của nhiều công trình về luyện kim, đã từng nhấn mạnh vai trò to lớn của kim loại trong cuộc sống của chúng ta. Trong tác phẩm “Về ngành mỏ và luyện kim”, ông đã viết: “Con ngƣời sẽ không thể làm gì nếu không có kim loại , nếu không có kim loại thì hẳn con ngƣời đã phải kéo lê kiếp sống thảm hại và ghê tởm nhất giữa bầy dã thú. Hẳn là ngƣời ta đã phải quay về với những hạt dẻ và những quả táo quả lê mọc dại trong rừng, phải ăn cỏ và rễ cây, phải dùng móng tay đào bới cho mình những cái hang để lấy chỗ ban đêm chui vào nằm, còn ban ngày thì lang thang hết chỗ này chỗ nọ trong các chốn rừng rậm và đồng hoang chẳng khác gì những con dã thú. Bởi vì lối sống nhƣ thế hoàn toàn không xứng đáng với trí tuệ con ngƣời - món quà quý nhất mà thiên nhiên ban cho, nên lẽ nào lại có ngƣời ngu ngốc và gàn dở đến nỗi không đồng ý rằng, kim loại thật cần tiết cho việc ăn mặc và nói chung là để duy trì cuộc sống cho con ngƣời?” Nhà bác học vĩ đại M.V.Lomonosov cũng đánh giá rất cao ý nghĩa của kim loại đối với sự phát triển của xã hội loài ngƣời. Trong cuốn “Mấy lời bàn về lợi ích của hóa học”, ông đã viết: “Kim loại tạo nên vẻ đẹp và sự bền vững cho các đồ dùng quan trọng và cần thiết trong xã hội Kim loại bảo vệ chúng ta trƣớc sự tấn công của kẻ thù, các con tàu nhờ có kim loại mà trở nên cứng vững và đƣợc chằng buộc bởi sức mạnh của kim loại để lƣớt trên sóng biển trƣớc những trận cuồng phong dữ dội. Kim loại làm cho đất đai trở nên phì nhiêu; kim loại giúp chúng ta trong việc săn bắt các loại động vật trên cạn và dƣới nƣớc để nuôi sống chúng ta Nói tóm lại, không một lĩnh vực nghệ thuật nào, không một nghề thủ công đơn giản nào lại có thể tránh đƣợc việc sử dụng kim loại”. Thế giới kim loại thật hấp dẫn và vô cùng phong phú. Trong số các kim loại có những thứ là ngƣời Kể chuyện về kim loại X.I. Venetxki Tạo Ebook: Nguyễn Kim Vỹ Nguồn truyện: vnthuquan.net bạn đã lâu của con ngƣời: đồng, sắt, vàng, bạc, chì, thiếc, thủy ngân. Tình bạn này đã có từ hàng ngàn năm nay. Song cũng có những kim loại mà con ngƣời chỉ mới quen biết trong vòng mấy chục năm gần đây. Tình chất của các kim loại thật kỳ lạ và đa dạng. Chẳng hạn, thủy ngân không bị đông cứng ngay cả ở ba mƣơi độ âm, còn vonfram thì không sợ những cuộc vây hãm nóng bỏng nhất của ngọn lửa. Bạc và đồng dẫn điện rất thoải mái, còn titan thì chẳng thích thú gì cái việc ấy. Liti nhẹ bằng một nửa nƣớc và dù muốn đến đâu cũng không thể nhấn chìm, còn osimi - nhà vô địch của các kim loại nặng, thì chìm nghỉm nhƣ một tảng đá, bởi vì mật độ của nó lớn hơn của nƣớc trên hai mƣơi lần. Hành tinh của chúng ta rất giàu nhôm, còn franxi thì hiếm đến nỗi hàm lƣợng của nó trong vỏ trái đất chỉ đƣợc tính bằng gam. Thật khó hình dung nổi điều gì sẽ xảy ra trong thế giới xung quanh chúng ta nếu nhƣ các kim loại bỗng nhiên biến mất hết. Nếu không có sắt thì chúng ta chẳng có ôtô và tàu hỏa, không có cầu và đƣờng ray bằng thép, không có những cỗ máy công cụ và những kết cấu bêtông cốt thép; nếu không có nhôm thì ngày nay không thể nói đến ngành hàng không và ngành xây dựng; đồng mà mất đi thì chủng loại sản phẩm kỹ thuật điện sẽ giảm sút ghê gớm; nếu không có vonfram thì hàng tỷ bóng đèn điện sẽ tắt ngấm; nếu không có crom và niken thì thép không gỉ sẽ bị bao phủ bởi một lớp gỉ dày cộm. Tôi nghĩ rằng, sẽ chẳng cần phải vẽ tiếp bức tranh buồn thảm này nữa: chính là vì hầu hết mọi kim loại đều có những “công lao cá nhân” của mình đối với kỹ thuật hiện đại. May mắn thay, chúng ta không bị tất cả sự mất mát đó đe dọa. Hơn thế nữa, còn có thể khẳng định một cách chắc chắn rằng, quy mô sản xuất và tiêu dùng hầu nhƣ tất cả mọi kim loại công nghiệp sẽ ngày càng đƣợc mở rộng, các nhà bác học sẽ tạo ra rất nhiều kim loại mới, rồi cả những kim loại và hợp kim “cũ” cũng sẽ bộc lộ thêm những khả năng mới đầy bất ngờ của chúng. Chẳng hạn, ai mà biết đƣợc trong những năm sắp tới, các thứ “thủy tinh” kim loại đa dạng - các kim loại đông đặc ở trạng thái vô định hình, sẽ cho chúng ta thấy những tính chất gì? Hợp kim thần diệu nitinon và hàng loạt các hợp kim tƣơng tự khác đã thể hiện năng lực có một không hai là “nhớ” đƣợc hình dạng ban đầu của mình. Triển vọng của các vật liệu phối trí mà thành phần quan trọng của chúng là kim loại, hợp kim và các hợp chất hóa học của kim loại thật là to lớn. Tóm lại, không còn nghi ngờ gì nữa, trong tƣơng lai lâu dài, kim loại vẫn giữ đƣợc vị trí hàng đầu của mình và sẽ là cơ sở của nền văn hóa vật chất của chúng ta. Cuốn sách mà tôi có vinh dự đƣợc giới thiệu cùng bạn đọc ở đây kể về số phận của những kim loại quan trọng nhất. Tôi tin chắc rằng, nó sẽ gây nên sự hứng thú không những ở các bạn thanh thiếu niên đang muốn mở ra cho mình một thế giới khoa học, mà còn ở tất cả những ai tuy đã rời ghế nhà trƣờng phổ thông hay đại học từ lâu, song vẫn không mất đi tính ham hiểu biết vốn có của tuổi trẻ và Kể chuyện về kim loại X.I. Venetxki Tạo Ebook: Nguyễn Kim Vỹ Nguồn truyện: vnthuquan.net muốn tận dụng mọi cơ hội để mở rộng tầm mắt của mình. Viện sĩ A. F. Belov X.I. Venetxki Kể chuyện về kim loại dịch giả: Lê Mạnh Chiến Li Nhẹ nhất trong số các kim loại nhẹ Năm 1967, liti - nguyên tố đứng đầu tiên trong số các kim loại trong Hệ thống tuần hoàn của Đ.I. Menđeleep đã kỷ niệm 150 năm ngày nó đƣợc tìm ra. Lễ kỷ niệm này diễn ra lúc liti đang ở buổi sung sức: hoạt động của nó trong kỹ thuật hiện đại thật là thú vị và nhiều mặt. Thế mà các nhà chuyên môn vẫn cho rằng, liti vẫn hoàn toàn chƣa bộc lộ hết mọi khả năng của mình và họ tiên đoán cho nó một tiền đồ rộng lớn. Nhƣng, mời bạn, chúng ta hãy thực hiện một cuộc du lãm vào thế kỷ vừa qua, hãy ngó vào phòng thí nghiệm tĩnh mịch của nhà hóa học Thụy Điển tên là Iohan Apgut Acfvetxơn (Johann August Arvedson). Đây là nƣớc Thụy điển năm 1817. Đó là ngày mà nhà bác học tiến hành phân tích khoáng vật petalit tìm đƣợc ở mỏ Uto gần Stockholm. Ông đã kiểm tra đi kiểm tra lại những kết quả phân tích, nhƣng cứ mỗi lần nhƣ vậy, ông đều chỉ nhận đƣợc tổng số các thành phần là 96%. Vậy thì mất vào đâu 4%? Sẽ ra sao nếu nhƣ ? Phải rồi, không còn nghi ngờ gì nữa: khoáng vật này có chứa một nguyên tố mới mà từ trƣớc tới nay chƣa có ai biết. Acfvetxơn làm hết thí nghiệm này đến thí nghiệm khác và cuối cùng đã đạt đƣợc mục đích: một kim loại kiềm mới đã đƣợc phát hiện. Bởi vì, khác với những “ngƣời họ hàng” gần gũi của mình - kali và natri mà lần đầu tiên đƣợc tìm thấy trong các sản phẩm hữu cơ, nguyên tố mới này đƣợc phát hiện trong một khoáng vật, nên nhà bác học đã quyết định gọi nó là liti (theo tiếng Hy Lạp, “liteos” nghĩa là đá) Ít lâu sau, Acfvetxơn lại tìm thấy nguyên tố này trong các khoáng vật khác, còn nhà hóa học Thụy Điển nổi tiếng Berzelius thì lại phát hiện ra nó trong nƣớc khoáng ở Cacxbat và ở Mariebat. Nhân đây cũng nói thêm rằng, ngày nay, các nguồn nƣớc suối chữa bệnh ở Visi (nƣớc Pháp) sở dĩ nổi tiếng khắp nơi về những tính chất chữa bệnh rất tốt chính là vì trong đó có các muối liti. Kể chuyện về kim loại X.I. Venetxki Tạo Ebook: Nguyễn Kim Vỹ Nguồn truyện: vnthuquan.net Năm 1818, nhà bác học ngƣời Anh là Humphry Davy lần đầu tiên đã tách đƣợc những hạt liti tinh khiết bằng cách điện phân hiđroxit của nó, rồi đến năm 1855, một cách độc lập với nhau, nhà hoa học Robert Bunsen ngƣời Đức và nhà vật lý học Matissen ngƣời Anh đã điều chế đƣợc liti nguyên chất bằng cách điện phân liti clorua nóng chảy. Đó là một kim loại mềm, trắng nhƣ bạc, nhẹ hơn nƣớc gần hai lần. Về mặt này thì liti không gặp một đối thủ nào trong số các kim loại: nhôm nặng hơn nó năm lần, sắt - 15 lần, chì - 20 lần, còn osimi - 40 lần! Ngay ở nhiệt độ trong phòng, liti cũng phản ứng mãnh liệt với oxi và nitơ của không khí. Bạn hãy thử để một mẩu liti trong bình thủy tinh có nút mài nhám. Mẩu kim loại này sẽ hút hết không khí có trong bình: trong bình xuất hiện chân không và áp suất khí quyển “ấn” vào nút mạnh tới nỗi các bạn khó mà kéo nó ra đƣợc. Vì vậy, bảo quản liti là một việc khá phức tạp. Nếu nhƣ natri chẳng hạn, có thể bảo quản dễ dàng trong dầu hoả hoặc xăng, thì đối với liti, không thể dùng cách ấy đƣợc, vì nó sẽ nổi lên và bốc cháy ngay tức khắc. Để bảo quản các thỏi liti, ngƣời ta thƣờng dìm chúng vào trong bể chứa vazơlin hoặc parafin, những chất này bao quanh kim loại và không cho nó bộc lộ tính “háu” phản ứng của mình. Liti còn kết hợp mạnh mẽ hơn với hiđro. Chỉ một lƣợng nhỏ kim loại này cũng có thể liên kết với một thể tích hiđrô rất lớn: trong 1 kilôgam liti hiđrua có 2.800 lít khí hiđro! Trong những năm Chiến tranh thế giới thứ 2, các viên phi công Mỹ đã dùng những viên liti hiđrua làm nguồn hiđrô mang theo bên mình. Họ sử dụng chúng khi gặp nạn ngoài biển: dƣới tác dụng của nƣớc, các viên này phân rã ngay lập tức, bơm đầy khí hiđro vào các phƣơng tiện cấp cứu nhƣ thuyền cao su, áo phao, bóng- angten tín hiệu. Các hợp chất của liti có khả năng hút ẩm cực mạnh, điều đó khiến cho chúng được sử dụng rộng rãi để làm sạch không khí trong tàu ngầm, trong các bình thở trên máy bay, trong các hệ thống điều hòa không khí. Bƣớc vào thế kỷ XX, liti mới đƣợc bắt đầu sử dụng trong công nghiệp. Còn trong gần một trăm năm trƣớc đó thì chủ yếu ngƣời ta dùng nó trong y học để làm thuốc chữa bệnh thống phong. Trong thời gian Chiến tranh thế giới lần thứ nhất, nƣớc Đức rất cần thiết để sử dụng trong công nghiệp. Do nƣớc này không có quặng thiếc nên các nhà bác học phải cấp tốc tìm kim loại khác để thay thế. Nhờ có liti nên vấn đề này đã đƣợc giải quyết một cách tốt đẹp: hợp kim của chì với liti là một vật liệu chống ma sát tuyệt với. Từ đó trở đi, các hợp kim liti luôn gắn liền với các ngành kỹ thuật. Đã có những hợp kim của liti với nhôm, với berili, với đồng, kẽm, bạc và với nhiều nguyên tố khác. Những triển vọng hết sức to lớn đã rộng mở cho các hợp kim của liti với magiê - một kim loại nhẹ khác có tính chất kết cấu rất tốt: nếu liti chiếm ƣu thế thì hợp chất đó sẽ nhẹ hơn nƣớc. Nhƣng rủi thay, các hợp kim có thành phần nhƣ vậy lại không bền vững, rất dễ bị oxi hóa trong không khí. Từ lâu, các nhà bác học đã ao ƣớc tạo nên một sự phối trí và một công nghệ bảo đảm đƣợc tính bền Kể chuyện về kim loại X.I. Venetxki Tạo Ebook: Nguyễn Kim Vỹ Nguồn truyện: vnthuquan.net lâu cho các hợp kim liti - magiê. Các nhà khoa học ở Viện luyện kim mang tên A. A. Baicôp thuộc Viện hàn lâm khoa học Liên Xô đã giải quyết đƣợc bài toán đó: bằng lò nồi chân không nung bằng điện trong môi trƣờng khí trơ agon, họ đã điều chế đƣợc hợp kim của liti với magie mà không bị mờ xám trong không khí và nhẹ hơn nƣớc. Nhiều tính chất quý báu của liti nhƣ khả năng phản ứng cao, nhiệt độ nóng chảy thấp (chỉ 180,5 độ c), mật độ các hợp chất hóa học của nó nhỏ, đã khiến cho nguyên tố này đƣợc tham gia vào nhiều quá trình công nghệ trong luyện kim đen và luyện kim màu. Chẳng hạn nó đóng vai trò chất khử khí và khử oxi một cách xuất sắc - nó xua đuổi các chất khí như nitơ, oxi ra khỏi các kim loại đang nóng chảy. Nhờ có liti mà cấu trúc của một số hợp kim trở nên mịn hạt, do đó mà những tính chất cơ học của chúng trở nên tốt hơn. Trong sản xuất nhôm, liti thực hiện rất tốt vai trò chất thúc đẩy quá trình. Pha thêm các hợp chất của liti vào chất điện phân sẽ nâng cao đƣợc năng suất của bể điện phân nhôm; khi đó, nhiệt độ cần thiết của bể sẽ giảm xuống và tốn phí điện năng sẽ giảm rõ rệt. Trƣớc kia, chất điện phân của ăcquy kiềm chỉ gồm các dung dịch xút ăn da (NAOH). Nhƣng nếu pha thêm vào chất điện phân này vài gam liti hiđroxit (LiOH) thì tuổi thọ của ăcquy sẽ tăng lên ba lần. Ngoài ra, khoảng nhiệt độ của ăcquy cũng đƣợc mở rộng thêm: nó không phóng điện ngay cả khi nhiệt độ lên tới 40 độ C và ở hai chục độ âm vẫn không bị đông đặc. Chất điện phân không có liti thì không chịu đựng đƣợc những thử thách nhƣ vậy. Nhật Bản đã chế tạo đƣợc loại ăcquy tí hon độc đáo dùng cho các đồng hồ điện tử đeo tay: bề dày của ăcquy chỉ bằng 34 micron, nghĩa là mảnh hơn sợi tóc, trong đó, cực dƣơng là một màng liti cực mỏng, còn cực âm thì làm bằng titan đisunfit. Thiết bị điện tinh vi này chịu đựng đƣợc 2000 chu kỳ nạp và phóng điện, mỗi lần nạp điện cho phép đồng hồ làm việc từ 200 - 300 giờ. Các công trình sƣ của các hãng chế tạo ô tô cũng đặt nhiều hy vọng không nhỏ vào liti. Chẳng hạn, ở Mỹ ngƣời ta đã chế tạo pin bằng liti dùng cho ô tô chạy bằng điện năng. Loại xe này có thể đạt tới tốc độ 100km/h và có thể chạy hàng trăm km mà không cần phải thay pin. Một số hợp chất hữu cơ của liti (stearat, panminat v. v ) vẫn giữ nguyên đƣợc những tính chất vật lý của mình trong khoảng nhiệt độ rộng. Điều đó cho phép sử dụng chúng làm nền cho các vật liệu bôi trơn trong kỹ thuật quân sự. Chất bôi trơn có chứa liti giúp cho các xe chạy trên mọi địa hình đang làm việc ở Nam cực thực hiện được các hành trình vào sâu trong lục địa này, nơi mà nhiệt độ băng giá có khi thấp đến -80 độ C. Chất bôi trơn chứa liti là trợ thủ đắc lực cho những ngƣời đua ô tô. Những ngƣời chủ của loại xe ô tô “jiguli” tin chắc ở điều đó nên không phải ngẫu nhiên mà họ gọi nó là chất bôi trơn “vĩnh cửu”: Khi mới bắt đầu sử dụng, chỉ cần dùng nó để bôi trơn một lần cho các chi tiết hay cọ xát của ô tô, thế là nhiều năm sau không cần phải lặp lại công việc ấy nữa. Trong chúng ta chắc ai cũng đã nghe nói đến những phép lạ mà những ngƣời iôga Ấn Độ thƣờng làm. Trƣớc mặt đám công chúng đầy kinh ngạc, họ nhai chiếc cốc thủy tinh thành những mảnh nhỏ Kể chuyện về kim loại X.I. Venetxki Tạo Ebook: Nguyễn Kim Vỹ Nguồn truyện: vnthuquan.net chẳng khác gì ăn chiếc bánh bích-quy bình thƣờng, rồi lại còn nuốt chúng với vẻ thích thú, nhƣ thể trong đời họ chƣa hề đƣợc ăn một thức gì ngon hơn. Còn bạn đã từng nếm thử thủy tinh chƣa? “Câu hỏi thật quá vô lý! Tất nhiên là chƣa!”. Có lẽ bất cứ ngƣời nào khi đọc này đều nghĩ nhƣ vậy. Nhƣ thế là nhầm rồi đấy. Thật ra thì thủy tinh thông thƣờng vẫn hòa tan trong nƣớc. Tất nhiên là không phải ở mức độ chẳng hạn nhƣ đƣờng, nhƣng dù sao nó vẫn bị hòa tan. Những chiếc cân phân tích chính xác nhất cho biết rằng, cùng với cốc nƣớc chè nóng, chúng ta còn uống khoảng một phần vạn gram thủy tinh. Nhƣng nếu khi nấu thủy tinh, ta pha thêm một ít muối lantan, muối ziriconi và muối liti thì độ hoà tan của nó trong nƣớc sẽ giảm hàng trăm lần. Thuỷ tinh sẽ rất bền vững ngay cả đối với axit sunfuric. Hoạt động của liti trong ngành sản xuất thủy tinh không phải chỉ bó hẹp trong việc hạ thấp độ hòa tan của thủy tinh. Thủy tinh chứa liti đƣợc đặc trƣng bởi những tính chất quang học rất quý giá, tính chịu nhiệt tốt, suất điện trở cao, mất mát điện môi ít. Đặc biệt, liti còn tham gia vào thành phần của thủy tinh dùng làm đèn hình trong các máy thu hình. Nếu ta xử lý kính cửa sổ thông thƣờng trong các muối liti nóng chảy thì trên bề mặt của nó sẽ hình thành một lớp bảo vệ: kính sẽ bền gấp đôi và chịu đựng tốt hơn đối với nhiệt độ cao. Pha thêm một lƣợng nhỏ nguyên tố này cũng giảm đƣợc rất nhiều nhiệt độ nấu của thủy tinh. Từ xa xƣa, giọt sƣơng đƣợc dùng làm biểu tƣợng cho tính trong suốt. Nhƣng ngay cả những thứ thủy tinh trong suốt nhƣ giọt sƣơng cũng không đáp ứng đƣợc nhu cầu của kỹ thuật hiện đại. Kỹ thuật hiện đại cần có những vật liệu quang học không những để cho các tia sáng nhìn thấy đƣợc bằng mắt thƣờng xuyên qua, mà còn phải để cho các tia không nhìn thấy, chẳng hạn nhƣ tia tử ngoại cũng xuyên qua đƣợc. Với kính thiên văn thông thƣờng, các nhà vật lý thiên văn không thể thu nhận đƣợc bức xạ của những thiên hà ở rất xa. Trong số các vật liệu mà bộ môn quang học biết đến thì liti clorua có độ trong suốt cao nhất đối với tia tử ngoại. Các thấu kính làm bằng các đơn tinh thể của chất này cho phép các nhà nghiên cứu xâm nhập sâu thêm rất nhiều vào những bí mật của Vũ trụ. Liti đóng vai trò không nhỏ trong việc sản xuất các loại men sứ, men sắt, các chất màu, đồ sứ và đồ sành có chất lƣợng cao. Trong công nghiệp dệt, một số hợp chất của nguyên tố này đƣợc dùng để tẩy trắng và cầm màu vải, còn một số chất khác thì dùng để nhuộm vải. Các muối của liti rất quen thuộc với các nhà chế tạo và sử dụng thuốc nổ: chúng làm cho vệt đạn vạch đường và pháo sáng có màu xanh lục - lam rực rỡ. Trò ảo thuật sau đây dựa trên khả năng hỏa thuật của liti. Bạn hãy dùng que diêm để đốt một cục Kể chuyện về kim loại X.I. Venetxki Tạo Ebook: Nguyễn Kim Vỹ Nguồn truyện: vnthuquan.net đƣờng nhỏ, và sẽ chẳng có điều gì xảy ra cả: đƣờng bắt đầu nóng chảy nhƣng không cháy. Còn nếu trƣớc đó mà bạn xát miếng đƣờng vào tàn thuốc lá thì nó sẽ bốc cháy dễ dàng với ngọn lửa màu xanh da trời rất đẹp. Sở dĩ nhƣ vậy là vì trong thuốc lá cũng nhƣ trong nhiều thực vật khác, hàm lƣợng liti tƣơng đối lớn. Khi đốt cháy thuốc là, một phần các hợp chất của liti vẫn còn lại trong tro tàn. Chính vì thế mà ta làm đƣợc trò ảo thuật đơn giản này. Nhưng tất cả những gì vừa kể ở trên mới chỉ là những công việc thứ yếu, những “nghề phụ” của liti. Nó còn làm được những công việc quan trong hơn. Đây muốn nói đến ngành năng lượng học hạt nhân, ở đó, có thể chẳng bao lâu nữa liti sẽ bắt đầu đóng vai trò của một trong những “cây đàn vĩ cầm số một”. Các nhà bác học đã xác định đƣợc rằng, hạt nhân của đồng vị liti-6 có thể dễ bị nơtrôn phá vỡ. Khi hấp thụ nơtrôn, hạt nhân của liti trở nên kém bền vững và bị phân rã, kết quả là hai nguyên tử mới sẽ hình thành đó là khí trơ nhẹ heli và hiđrô siêu nặng - triti - cực kỳ hiếm. Ở nhiệt độ rất cao, các nguyên tử triti và đơteri (một đồng vị khác của hidro) sẽ kết hợp với nhau. Quá trình đó kèm theo sự giải phóng một lƣợng năng lƣợng khổng lồ mà thƣờng đƣợc gọi là năng lƣợng nhiệt hạch. Các phản ứng nhiệt hạch cực kỳ mãnh liệt sẽ xảy ra khi dùng nơtron bắn phá liti đơteri - một hợp chất của đồng vị liti-6 với đơteri. Chất này đƣợc dùng làm nguyên liệu hạt nhân trong các lò phản ứng liti, là những lò mà so với những lò phản ứng urani thì có nhiều ƣu điểm hơn: liti dễ kiếm và rẻ tiền hơn nhiều so với urani, còn khi phản ứng thì không tạo ra các sản phẩm phân hạch có tính phóng xạ và quá trình phản ứng dễ điều chỉnh hơn. Liti-6 có khả năng bắt giữ các nơtron chậm khá tốt, đó là cơ sở để sử dụng nó làm chất điều tiết cƣờng độ các phản ứng diễn ra ngay cả trong các lò phản ứng urani. Nhờ tính chất này mà đồng vị liti-6 còn đƣợc sử dụng trong các lá chắn chống bức xạ và trong các bộ pin nguyên tử có thời hạn sử dụng lâu dài. Trong tƣơng lai không xa, liti - 6 rất có thể sẽ trở thành chất hấp thụ nơtron chậm trong các khí cụ bay dùng năng lƣợng nguyên tử. Cũng như một số kim loại kiềm khác, liti được sử dụng làm chất tải nhiệt trong các thiết bị hạt nhân. Ở đây có thể dùng một đồng vị dễ kiếm hơn của nó, đó là liti-7 (trong liti thiên nhiên, đồng vị này chiếm khoảng 93%). Khác với “ngƣời em” nhẹ hơn của mình, đồng vị này không thể dùng làm nguyên liệu để sản xuất triti, vì vậy mà nó không đƣợc quan tâm tới trong kỹ thuật nhiệt hạch. Nhƣng với vai trò là chất tải nhiệt thì nó lại tỏ ra rất đắc lực. Nhiệt dung và độ dẫn nhiệt cao, nhiệt độ của trạng thái nóng chảy nằm trong một khoảng rộng, độ nhớt không đáng kể và mật độ nhỏ - đó là những điều giúp nó hoàn thành tốt nhiệm vụ này. Trong thời gian gần đây, kĩ thuật tên lửa bắt đầu dành cho liti những địa vị quan trọng. Muốn vƣợt qua lực hút của trái đất để vƣợt lên khoảng không gian ngoài vũ trụ cần phải chi phí rất nhiều năng lƣợng. Chiếc tên lửa từng đƣa con tàu trở nhà du hành vũ trụ đầu tiên trên thế giới Iuri Gagarin lên Kể chuyện về kim loại X.I. Venetxki Tạo Ebook: Nguyễn Kim Vỹ Nguồn truyện: vnthuquan.net quỹ đạo có sáu động cơ với công suất tổng cộng là 20 triệu mã lực! Đó là công suất của hai chục nhà máy thủy điện cỡ nhƣ Nhà máy thủy điện Đniep. Tất nhiên, việc lựa chọn nhiên liệu cho tên lửa là một vấn đề cực kỳ quan trọng. Cho đến nay, dầu hỏa (đúng là dầu hỏa già cả và tốt bụng) đƣợc oxi hóa bởi oxi lỏng vẫn đƣợc coi là nhiên liệu hữu hiệu nhất. Khi đốt nhiên liệu này, năng lƣợng phát ra lớn gấp hơn 1,5 lần so với khi cho nổ cũng một lƣợng nhƣ vậy loại thuốc nổ Nitroglixerin là loại thuốc nổ mạnh nhất. Việc sử dụng nhiên liệu kim loại có thể có những triển vọng tuyệt vời. Lần đầu tiên cách đây hơn nửa thế kỷ, các nhà bác học Xô -viết nổi tiếng là F. A. Txanđer và Iu. V. Conđrachiuk đã khởi xƣớng lý thuyết và phƣơng pháp sử dụng kim loại làm nhiên liệu cho động cơ tên lửa. Liti là một trong số những kim loại thích hợp nhất cho mục đích này (chỉ có berili mới có thể “huênh hoang” về suất tỏa nhiệt lớn). Ở Mỹ ngƣời ta đã công bố những phát minh về nhiên liệu rắn dùng cho tên lửa trong đó chứa từ 51 đến 68% liti kim loại. Một điều đáng chú ý là trong quá trình làm việc của các động cơ tên lửa, liti lại phải chống chọi lại với liti. Là một thành phần của nhiên liệu, nó cho phép sản sinh ra nhiệt độ rất cao, còn các vật liệu gốm chứa liti (chẳng hạn nhƣ stupalit) có tính chịu nhiệt cao thì đƣợc dùng làm lớp phủ ống phun và buồng đốt để bảo vệ chúng khỏi bị nhiên liệu liti phá hủy. Trong thời đại chúng ta, kĩ thuật đã làm ra nhiều vật liệu tổng hợp đa dạng - các polime. Chúng đƣợc sử dụng một cách thành công để thay thế thép, đồng thau, thủy tinh. Tuy nhiên, các nhà công nghệ đôi lúc cũng gặp những khó khăn lớn khi mà việc chế tạo một số những sản phẩm đòi hỏi họ phải liên kết các polime với nhau hoặc với các vật liệu khác. Chẳng hạn, polime teflon chứa flo - một chất phủ chống ăn mòn rất tuyệt diệu - trong một thời gian dài vẫn không đƣợc sử dụng trong thực tiễn chỉ vì nó không chịu bám vào kim loại. Các nhà bác học Xô Viết đã hoàn chỉnh đƣợc một công nghệ hàn hạt nhân rất độc đáo để hàn gắn các polime với các vật liệu khác. Các bề mặt cần hàn đƣợc bôi một lớp mỏng các hợp chất của liti hoặc bo; các hợp chất này đƣợc dùng làm lớp “keo hạt nhân” đặc biệt. Khi dùng nơtron chiếu vào lớp keo này thì sẽ sinh ra các phản ứng hạt nhân kèm theo sự giải phóng một năng lƣợng lớn, nhờ vậy mà sau một khoảng thời gian cực ngắn (chƣa đến một phần tỷ giây), trong các vật liệu sẽ xuất hiện các vi đoạn có nhiệt độ hàng trăm, thậm chí hàng ngàn độ. Nhƣng cũng sau những khoảnh khắc này, các phân tử ở các lớp tiếp giáp đã kịp dịch chuyển và đôi khi còn kịp tạo ra những mối liên kết hóa học mới với nhau - quá trình hàn hạt nhân diễn ra nhƣ vậy. Thông thƣờng, các nguyên tố nằm ở góc trên cùng bên trái của bảng Menđeleep đều phổ biến rộng rãi trong thiên nhiên. Tuy vậy, khác với đa số các “bạn láng giềng” của mình - natri, kali, magie, [...]... Nguyễn Kim Vỹ Nguồn truyện: vnthuquan.net X.I Venetxki Kể chuyện về kim loại Kể chuyện về kim loại dịch giả: Lê Mạnh Chiến Be Kim loại của kỷ nguyên vũ trụ “Berili - một trong những nguyên tố tuyệt diệu nhất, một nguyên tố có ý nghĩa to lớn cả trên lý thuyết lẫn trong thực tiễn Việc làm chủ bầu trời, những chuyến bay dũng cảm của máy bay và khinh khí cầu sẽ không thực hiện đƣợc nếu không có các kim loại. .. một trong những kim loại quan trọng nhất của thế kỷ X.I Venetxki Kể chuyện về kim loại dịch giả: Lê Mạnh Chiến Mg Kim loại "dễ phát khùng" Tìm kiếm loại “đá mầu nhiệm” trứ danh là một trong những vấn đề chủ yếu mà biết bao “cán bộ khoa học” của các phòng thí nghiệm giả kim thuật thời trung cổ đã dốc sức vào đấy Họ hy vọng rằng, nếu có loại đá đó thì sẽ tìm ra bí quyết để biến các kim loại rẻ tiền thành... máy sản xuất nhôm Nhu cầu về kim loại này không ngừng tăng lên ngành hàng không vẫn là khách hàng chủ yếu của công nghiệp luyện nhôm nhƣ từ trƣớc đến nay: nhôm chiếm vị trí hàng đầu trong số các kim loại được sử dụng để chế tạo máy bay Với việc chinh phục vũ trụ, kim loại có cánh” đã tìm đƣợc Tạo Ebook: Nguyễn Kim Vỹ Nguồn truyện: vnthuquan.net X.I Venetxki Kể chuyện về kim loại những “ngƣời hâm mộ”... về trái đất X.I Venetxki Kể chuyện về kim loại dịch giả: Lê Mạnh Chiến Al "Bạc" lấy từ đất sét Nhà viết sử cổ đại Plini Bố có kể lại một sự kiện lý thú từng xảy ra gần hai ngàn năm về trƣớc Một hôm, một ngƣời lạ đến gặp hoàng đế La Mã Tibêri Ngƣời đó mang tặng hoàng đế một cái chén do chính mình làm ra từ một thứ kim loại lấp lánh nhƣ bạc, nhƣng lại rất nhẹ Ngƣời thợ nói rằng, anh ta lấy đƣợc thứ kim. .. Nguyễn Kim Vỹ Nguồn truyện: vnthuquan.net X.I Venetxki Kể chuyện về kim loại nguyên tố này trong vỏ cây sẽ cao gấp hàng trăm lần so với trong đất và gấp hàng chục lần so với trong vỏ cây khác, chẳng hạn nhƣ cây bạch dƣơng hay cây tùng rụng lá Nhƣ các bạn đã biết, những ngƣời thợ kim hoàn tỏ ra rất “kính nể” đối với nhiều loại đá quý chứa berili, còn các nhà công nghệ chuyên sản xuất berili kim loại thì... ông tiến hành đã thu đƣợc “một mẩu kim loại có mầu và ánh kim hơi giống thiếc” Nhƣng tạp chí này không nổi tiếng lắm nên thông báo của Ecxtet hầu nhƣ không đƣợc giới khoa học chú ý đến Vả lại, vì mải mê nghiên cứu về điện tử nên chính nhà bác học đã không coi trọng phát minh này của mình Tạo Ebook: Nguyễn Kim Vỹ Nguồn truyện: vnthuquan.net X.I Venetxki Kể chuyện về kim loại Hai năm sau, một nhà hóa học... nói về nguyên tố này rằng: “Tất cả những gì có thể làm đƣợc thì nó đã làm hết cả rồi” Nhà luyện kim Xô - Viết nổi tiếng, viện sĩ A F Bêlop đã tiên Tạo Ebook: Nguyễn Kim Vỹ Nguồn truyện: vnthuquan.net X.I Venetxki Kể chuyện về kim loại đoán việc sử dụng rộng rãi magie làm vật liệu kết cấu Ông viết: “Đến năm 2000, nhất thiết sẽ tìm đƣợc cách bảo vệ magie khỏi bị ăn mòn và nó sẽ là một trong những kim loại. .. magezit trắng đã thu đƣợc một Tạo Ebook: Nguyễn Kim Vỹ Nguồn truyện: vnthuquan.net X.I Venetxki Kể chuyện về kim loại nguyên tố mới mà ông gọi là magie Lễ mừng nhân dịp tìm ra nguyên tố mới này đã không có pháo hoa, bởi vì thời bấy giờ chưa ai biết rằng, “đứa con mới sinh” này có những tính chất tuyệt vời thuộc về kỹ thuật làm thuốc pháo Magie là một thứ kim loại trắng nhƣ bạc và rất nhẹ Nó nhẹ hơn đồng... kim loại lấp lánh nhƣ bạc, nhƣng lại rất nhẹ Ngƣời thợ nói rằng, anh ta lấy đƣợc thứ kim loại mà chƣa ai biết này từ đất sét Có lẽ Tibêri ít khi bận tâm biết ơn ai, và ông ta Tạo Ebook: Nguyễn Kim Vỹ Nguồn truyện: vnthuquan.net X.I Venetxki Kể chuyện về kim loại cũng là một hoàng đế thiển cận Sợ rằng, thứ kim loại mới với những tính chất tuyệt vời của nó sẽ làm mất hết giá trị của đống vàng và bạc... nhƣ vậy đã làm cho berili ngày nay trở thành một trong những vật liệu chủ yếu của ngành hàng không Các chi tiết của máy bay làm bằng kim loại này nhẹ hơn hẳn so với các chi tiết bằng nhôm Tạo Ebook: Nguyễn Kim Vỹ Nguồn truyện: vnthuquan.net X.I Venetxki Kể chuyện về kim loại Tính dẫn nhiệt tuyệt vời, nhiệt dung và tính bền nhiệt cao đã cho phép sử dụng berili và các hợp chất của nó làm vật liệu giữ nhiệt . mình. X.I. Venetxki Kể chuyện về kim loại X.I. Venetxki Tạo Ebook: Nguyễn Kim Vỹ Nguồn truyện: vnthuquan.net Kể chuyện về kim loại dịch giả: Lê Mạnh Chiến Be Kim loại của kỷ nguyên vũ. Kể chuyện về kim loại X.I. Venetxki Tạo Ebook: Nguyễn Kim Vỹ Nguồn truyện: vnthuquan.net X.I. Venetxki Kể chuyện về kim loại Chào mừng các bạn đón đọc đầu. dụng kim loại . Thế giới kim loại thật hấp dẫn và vô cùng phong phú. Trong số các kim loại có những thứ là ngƣời Kể chuyện về kim loại X.I. Venetxki Tạo Ebook: Nguyễn Kim Vỹ Nguồn truyện: vnthuquan.net